一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法技术

本发明专利技术提供一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法，属于液压支架的技术领域，该接顶砌块充填液压支架包括支架本体；支架本体包括前顶梁、后顶梁、底座、两端分别铰接在前顶梁和底座上的前立柱、两端分别铰接在后顶梁和底座上的后立柱以及设置在前立柱与后立柱之间的四连杆机构，后顶梁的尾部设有伸缩梁，伸缩梁内部的伸缩梁千斤顶从伸缩梁伸出与后顶梁，伸缩梁下方设有充填浇筑模具；充填浇筑模具和支架本体之间设置有模具调高装置和模具推移装置。该液压支架砌块凝固时间短，强度高且接顶效果好，砌块连续，无需人工设置“隔离墙”，充填效率高，可实现跟机作业，安全高效开采。

A Hydraulic Support for Roof-Connected Block Filling and Its Application Method

【技术实现步骤摘要】
一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法
本专利技术属于液压支架的
，具体公开了一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法。
技术介绍
随着我国煤炭资源需求增加，“三下”压煤问题日益凸显，充填采煤法是针对“三下”压煤问题、地表沉陷问题、煤矸石排放问题和土地资源问题而开发出来的绿色采煤技术之一。充填采煤法是用充填材料充填采煤工作面采空区的岩层控制方法，目前主要的充填采煤方法有散体充填、膏体充填和砌块充填。散体充填液压支架虽有夯实机构使得散体密实充填，但由于散体的空隙率较大，因此采空区充填率较低。膏体充填液压支架需挂充填袋，充填区与未充填区之间还需设置“隔离墙”，充填效率较低，跟机作业困难。一般砌块充填方法需在特定硐室内制作砌块，再搬运至充填地点进行充填，工人劳动强度高、效率低。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种接顶砌块充填液压支架及其使用方法，在支架本体后方架设砌块浇筑机构，制作砌块对采空区进行充填，砌块凝固时间短，强度高且接顶效果好，采空区充填率高，且砌块连续，无需人工设置“隔离墙”，充填效率高，可实现跟机作业，安全高效开采。为实现上述目的，本专利技术提供一种接顶砌块充填液压支架，包括支架本体；支架本体包括前顶梁、与前顶梁铰接的后顶梁、设置在前顶梁和后顶梁下方的底座、两端分别铰接在前顶梁和底座上的前立柱、两端分别铰接在后顶梁和底座上的后立柱以及设置在前立柱与后立柱之间的四连杆机构，后顶梁的尾部设有伸缩梁，伸缩梁内部的伸缩梁千斤顶从伸缩梁伸出与后顶梁，伸缩梁下方设有充填浇筑模具；充填浇筑模具包括位于伸缩梁下方的上模具以及与上模具滑动连接的下模具；上模具和下模具均包括朝向支架本体的背板以及设置在背板两侧的侧板；充填浇筑模具和支架本体之间通过用于调节充填浇筑模具高度的模具调高装置以及用于推动充填浇筑模具移动的模具推移装置连接。进一步地，伸缩梁的下表面为光滑面。进一步地，下模具上设置有导向槽；上模具插入导向槽内。进一步地，导向槽内设置有安装弹簧减震器。进一步地，模具调高装置包括第一调高油缸和第二调高油缸；第一调高油缸的两端分别与后顶梁的斜梁下方和上模具的中部铰接；第二调高油缸的两端分别与第一调高油缸的缸筒中部和伸缩梁千斤顶位于后顶梁的端部铰接。进一步地，模具推移装置包括推移油缸以及固定在推移油缸活塞上的推杆；推移油缸的端部与底座的尾部固定连接；推杆的端部与下模具的中部铰接。本专利技术还提供一种上述接顶砌块充填液压支架的使用方法，包括下述步骤：S1，工作面切眼布置完成后，安装接顶砌块充填液压支架，将充填浇筑模具紧靠煤壁，伸缩梁处于收回状态，模具调高装置向上摆动带动上模具与顶板强制相接，形成砌块浇筑空间；S2，通过浇筑管路向充填浇筑模具内输送浇筑材料，进行砌块浇筑作业；S3，待充填浇筑模具内的砌块凝固达到预设强度后，模具推移装置将充填浇筑模具拉出，进行移架脱模，控制所述接顶砌块充填液压支架的移架歩距小于充填浇筑模具长度，保证后方砌块并未完全脱模，每次移架均可形成五面封闭的砌块浇筑空间；S4，采煤机割完一刀煤，所述接顶砌块充填液压支架完成移架后，伸缩梁伸出，实现采空区顶板的临时支护，模具调高装置将充填浇筑模具与伸缩梁紧闭形成砌块浇筑空间；S5，通过浇筑管路向充填浇筑模具内输送浇筑材料，进行砌块浇筑作业；S6，待砌块凝固达到预设强度后，收回伸缩梁，再次通过模具调高装置将充填浇筑模具强制接顶，再次浇筑并形成具有预设强度的砌块，保证充填砌块的完全接顶；S7，移架脱模，伸出伸缩梁，为下次充填作业做准备。本专利技术的有益效果是：上述接顶砌块充填液压支架及其使用方法，在支架本体后方浇筑砌块，减少了砌块的搬运工作，通过模具调高装置可以实现充填浇筑模具完全接顶，因此充填后的砌块在浇筑完成并凝固后可与顶板完全贴合，充填率高，岩层控制效果明显，操作方便、灵活，可适应各种复杂地质条件下的充填开采，通过模具推移装置实现砌块在采空区的紧密压实，配合液压支架移架实现了砌块的脱模，实现了跟机作业，采充并行的效果。附图说明图1为本专利技术实施例1提供的接顶砌块充填液压支架的主视图；图2为图1所示接顶砌块充填液压支架的俯视图；图3为图1所示接顶砌块充填液压支架的右视图。图中：1-前顶梁；2-后顶梁；3-底座；4-前立柱；5-后立柱；6-四连杆机构；7-伸缩梁；8-伸缩梁千斤顶；9-充填浇筑模具；9.1-上模具；9.2-下模具；10.1-第一调高油缸；10.2-第二调高油缸；11.1-推移油缸；11.2-推杆。具体实施方式实施例1本实施例提供一种接顶砌块充填液压支架，包括支架本体；支架本体包括前顶梁1、与前顶梁铰接的后顶梁2、设置在前顶梁1和后顶梁2下方的底座3、两端分别铰接在前顶梁1和底座3上的前立柱4、两端分别铰接在后顶梁2和底座3上的后立柱5以及设置在前立柱4与后立柱5之间的四连杆机构6，后顶梁2的尾部设有伸缩梁7，伸缩梁7内部的伸缩梁千斤顶8从伸缩梁7伸出与后顶梁2，伸缩梁7下方设有充填浇筑模具9；充填浇筑模具9包括位于伸缩梁7下方的上模具9.1以及与上模具9.1滑动连接的下模具9.2；上模具9.1和下模具9.2均包括朝向支架本体的背板以及设置在背板两侧的侧板；充填浇筑模具9和支架本体之间通过用于调节充填浇筑模具9高度的模具调高装置以及用于推动充填浇筑模具9移动的模具推移装置连接。其中，前立柱4与后立柱5起到支撑作用，与前顶梁1和后顶梁2共同承载顶板压力，并通过四连杆机构6维持平衡，后顶梁2尾部设有伸缩梁7，通过伸缩梁千斤顶8的伸缩，控制伸缩梁7从后顶梁2尾部的空腔内伸出或缩回，伸出的伸缩梁7不仅可以控制充填前的顶板下沉，还可以与伸缩梁7下方的充填浇筑模具9形成密闭的砌块浇筑空间。模具调高装置通过调节充填浇筑模具9中上模具9.1使其强制接顶或与伸缩梁7的下表面接触，形成砌块浇筑空间，可向里灌浆形成砌块充填体。进一步地，伸缩梁7的下表面为光滑面。使得充填浇筑模具9调高时与伸缩梁7无缝接触，形成初次封闭的砌块浇筑空间，控制伸缩梁7缩回后，通过模具调高装置对充填浇筑模具9强制接顶，形成二次封闭的砌块浇筑空间。进一步地，本实施例中上模具9.1和下模具9.2具体的连接方式是，下模具9.2上设置有导向槽；上模具9.1插入导向槽内，在模具调高装置的作用下，上模具9.1沿着导向槽上下滑动。上模具9.1可设置与导向槽配合的滑块或滑轮，滑块用于卡在导向槽内防止上模具9.1在滑动过程中侧翻，而滑轮可以减小滑动摩擦力，使得滑动更为顺畅。进一步地，导向槽内设置有安装弹簧减震器，以缓解上模具9.1滑动时产生的冲击，减小上模具9.1和下模具9.2的震动。进一步地，模具调高装置包括第一调高油缸10.1和第二调高油缸10.2；第一调高油缸10.1的两端分别与后顶梁2的斜梁下方和上模具9.1的中部铰接；第二调高油缸10.2的两端分别与第一调高油缸10.1的缸筒中部和伸缩梁千斤顶8位于后顶梁2的端部铰接。通过第一调高油缸10.1和第二调高油缸10.2的伸缩及转动可带动上模具9.1相对下模具9.2滑动。在本实施例中，第一调高油缸10.1缸筒端与后顶梁2的斜梁下方铰接，活塞端与上模具9.1的中部铰接；第二调高油缸10.2的活赛端与第一调高油缸10.1的缸筒中部铰接，缸筒端与伸缩梁千斤顶8端部本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接顶砌块充填液压支架，包括支架本体；所述支架本体包括前顶梁（1）、与前顶梁铰接的后顶梁（2）、设置在前顶梁（1）和后顶梁（2）下方的底座（3）、两端分别铰接在前顶梁（1）和底座（3）上的前立柱（4）、两端分别铰接在后顶梁（2）和底座（3）上的后立柱（5）以及设置在前立柱（4）与后立柱（5）之间的四连杆机构（6），其特征在于：所述后顶梁（2）的尾部设有伸缩梁（7），伸缩梁（7）内部的伸缩梁千斤顶（8）从伸缩梁（7）伸出与后顶梁（2），伸缩梁（7）下方设有充填浇筑模具（9）；所述充填浇筑模具（9）包括位于伸缩梁（7）下方的上模具（9.1）以及与所述上模具（9.1）滑动连接的下模具（9.2）；所述上模具（9.1）和下模具（9.2）均包括朝向支架本体的背板以及设置在背板两侧的侧板；所述充填浇筑模具（9）和支架本体之间通过用于调节充填浇筑模具（9）高度的模具调高装置以及用于推动充填浇筑模具（9）移动的模具推移装置连接。

【技术特征摘要】
1.一种接顶砌块充填液压支架，包括支架本体；所述支架本体包括前顶梁（1）、与前顶梁铰接的后顶梁（2）、设置在前顶梁（1）和后顶梁（2）下方的底座（3）、两端分别铰接在前顶梁（1）和底座（3）上的前立柱（4）、两端分别铰接在后顶梁（2）和底座（3）上的后立柱（5）以及设置在前立柱（4）与后立柱（5）之间的四连杆机构（6），其特征在于：所述后顶梁（2）的尾部设有伸缩梁（7），伸缩梁（7）内部的伸缩梁千斤顶（8）从伸缩梁（7）伸出与后顶梁（2），伸缩梁（7）下方设有充填浇筑模具（9）；所述充填浇筑模具（9）包括位于伸缩梁（7）下方的上模具（9.1）以及与所述上模具（9.1）滑动连接的下模具（9.2）；所述上模具（9.1）和下模具（9.2）均包括朝向支架本体的背板以及设置在背板两侧的侧板；所述充填浇筑模具（9）和支架本体之间通过用于调节充填浇筑模具（9）高度的模具调高装置以及用于推动充填浇筑模具（9）移动的模具推移装置连接。2.根据权利要求1所述的接顶砌块充填液压支架，其特征在于，所述伸缩梁（7）的下表面为光滑面。3.根据权利要求1所述的接顶砌块充填液压支架，其特征在于，所述下模具（9.2）上设置有导向槽；所述上模具（9.1）插入导向槽内。4.根据权利要求3所述的接顶砌块充填液压支架，其特征在于，所述导向槽内设置有安装弹簧减震器。5.根据权利要求1所述的接顶砌块充填液压支架，其特征在于，所述模具调高装置包括第一调高油缸（10.1）和第二调高油缸（10.2）；所述第一调高油缸（10.1）的两端分别与后顶梁（2）的斜梁下方和上模具（9.1）的中部铰接；所述第二调高油缸（10.2）的两端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱德福，宋选民，李昊城，霍昱名，杨小兵，加麦生，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：山西,14